研磨加工技术三四章Word文档下载推荐.docx
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粗加工方法一:
工件只裝夾一次,砂輪粗切一刀后再移動位置粗切剩餘部份（轉刀粗切）。
粗加工方法二:
砂輪粗切一刀后將工件換向裝夾粗切剩余部分。
粗切時應注意工件冷卻﹐切記:
余量尺寸是指冷卻后所測得的尺寸!
留量標准為﹕側面單邊0.05-0.15mm﹔底部0.02-0.03mm;
粗切砂輪轉速選擇為2800-3600轉/分.
b.精加工
（1）加工時根據工件的大小及圖面要求選擇合適的砂輪﹐轉速選擇為加工側面時2400-3000轉/分﹐加工底部時1800-2400轉/分。
（2）按照粗加工步驟﹐將槽尺寸到位。
由于精加工時﹐砂輪修的較細﹐所以當加工至底部時﹐轉速一定要調低一些（1800-2400rpm）﹐否則槽底部有可能會被燒傷﹐致使尺寸超差。
（3）當槽寬大于13mm時﹐應選擇使用46J或60J砂輪將槽底面到位﹐避免用精切砂輪加工底面而燒傷。
2）槽寬為1mm-6mm之間的加工方法
a.粗加工
將砂輪修至要求的尺寸（即槽寬扣除余量）﹐並在靠板上進行側面對刀,再將工件裝夾于平台上在工件上進行底面對刀,移至加工部位然后加工（留余量）。
b.精加工
（1）將砂輪修至槽寬尺寸﹐一般修至尺寸公差的中間值。
3）槽寬為0.5-1mm的加工方法
此類槽一般都是將砂輪修到槽寬尺寸直接精切到位。
加工時必須做好以下几點﹕
a.砂輪修好后﹐在工件上切削時﹐最好每次走刀都要將整個砂輪移出工件﹐不能過中心點即返回﹐否則容易使砂輪切削時發生傾斜。
b.切削過程中﹐視砂輪磨損程度,多次修整砂輪底部﹐否則會因兩側R角磨損不一致﹐導致砂輪兩側切削力不平衡而使槽傾斜。
c.切削過程中﹐進刀量不能太大﹐否則砂輪將快速磨損﹐而且槽寬尺寸也會因發熱而不易控制。
4）槽寬為0.5-1mm的加工方法（詳見第四章）
5）對刀方法的選擇
一個重要的技朮---對刀
只要掌握了對刀技朮﹐槽的每個尺寸就很容易加工。
對刀方法﹕
a.加工基准面對刀
工件裝夾的基准是平台、靠板﹐此方法即是側面在靠板上對刀﹐底面在平台上對刀。
[平台對刀一般適用于不易取下的薄工件加工。
不能用于太高的工件﹐否則會因累積誤差太大而導致工件異常。
]
b.工件上對刀
即是側面與底部均在已裝夾好的工件上對刀。
此種方法對刀誤差較小﹐但容易傷到工件。
所以一般適用對刀面是非成型面或有餘量的面。
c.試切對刀
此種方法對刀是先將試切物（投影片.擋塊.工件）裝于平台上﹐并靠緊靠板﹐然后將成型砂輪在其上切一刀﹐取下后測量砂輪位置尺寸的對刀方法。
（一般至少切兩次﹐以尋找出更准確的刀位）
1.4斜面成型
1.4.1斜面的種類
常見的簡單斜面有以下几種﹐如圖3-10所示﹕
圖3-10
1.4.2斜面砂輪的修整
1）修整斜面成型砂輪治具--------角度成型器（圖3-11）
a.角度成型器工作原理
角度成型器修整斜面是利用正弦定理通過墊塊規,使角度成型器道軌面傾斜一角度﹐讓角度成型器上的修刀以這一傾斜面為運動軌跡,來回切削砂輪,從而達到修整砂輪斜面的目的。
在斜面加工中它是最主要的修整成型砂輪的治具,其使用方便而快捷。
H
H為所墊塊規尺寸.計算公式為H=L*Sinα
L為角度成型器之中心距,一般為定值50.00mm
α為斜面與水平面所成夾角
b.角度器使用注意事項:
（1）角度成型器端面必須靠緊靠板,保證修刀運動方向與砂輪徑向垂直，并且鑽石修刀尖點應處於砂輪正下方以保證角度之準確性。
（2）修砂輪過程中，應保證角度成型器兩軌道面接觸面積最大，合理選擇用力方向且用力要均勻，以保證其運動之穩定性。
（3）為了安全起見,粗修砂輪斜面時，修刀應至上向下運動來去除余量﹐勿讓手碰到砂輪。
（4）滑塊移動時要向下壓緊,消除滑塊与導軌間的間隙.
（5）在精修時進刀量選0.002mm-0.01mm/次,最后不進刀空修幾下以保證成型斜面之光潔度。
（6）在墊塊規時,角度器α角度一般小於或等于45°
修制大于45°
的成型砂輪時﹐塊規應按（90-°
α）角度來墊﹐并將角度器豎直裝于平台上來修整砂輪角度。
圖3-12
（7）精修整時應注意進刀的正确方向,以免斜面尖點崩掉（如圖3-12）.
2）修整斜面成型砂輪
a.選用粒度、小合適的砂輪修整其底面﹑側面。
b.計算所墊塊規高度。
計算公式為H＝Ｌ×
Ｓinα，盡量選用最少數量之塊規，以減小疊加后的累積誤差,從而保證角度之準確性。
c.先粗修砂輪,然後用所修砂輪切試切片並進行投影,根據量測尺寸來精修砂輪,保證斜面成型砂輪之尺寸（含角度）。
1.4.3斜面的成型方法
1）斜面的成型輔助治具介紹
a.正弦台（圖3-13）
圖3-13
正弦台在斜面加工中也是重要治具之一,一般用于較大斜面的加工.其原理同角度成型器﹐也是利用正弦原理通過墊塊規來實現工件上斜面的成型。
H=正弦台所需墊塊規尺寸α=斜面與水平面所成夾角.
L=正弦台之中心距（常用的有127mm、100mm﹑75mm三种）
注意事項﹕
（1）在正弦台上加工工件前（尤其是精度在±
0.01mm以內的工件）,平台、靠板均要修平且正弦台要裝正、裝平（緊靠平台靠板）。
（2）正弦台因重量較重,在裝卸時要預防掉落,應用雙手抱緊正弦台底盤的兩側。
（3）墊塊規時要注意是否墊在正弦台及塊規的工作面上。
（4）正弦台底盤的基準面与磨床靠板平行,並去凈底盤上的毛刺、銹跡。
注意正弦台上基准塊的工作面,慎防墊錯。
（5）塊規裝上正弦臺后,要輕輕向下按壓平台面，使墊塊規處密合更緊。
注意在鎖緊正弦台兩邊的螺絲時,兩邊用力一致。
b.正弦杆
正弦杆加工斜面時一般是配合正弦台、斜面成型砂輪等來加工導向角、复合斜面、不規則斜面等。
L--為正弦杆之中心距,一般為100mm。
H--為所墊塊規尺寸。
其工作狀態/加工工件如圖3-14所示:
L
圖3-14
c.V型鐵（如圖3-15）
V型鐵適合加工工件的倒
角及精度較低的45°
斜面。
d.自創專用
倒角治具（如圖3-16）.
適合一般性工件及較小
工件的倒角,其可根据工件大
小調節兩感應磁塊之間的距離,以達到合适的裝夾位置.
3-16
2）斜面成型的方法
a.利用正弦台成型斜面
（1）將正弦台輕輕放在工作平台上,緊靠平台靠板;
工作平台吸磁。
（2）用46J砂輪修好正弦台的工作面及其靠板。
（3）將正弦台角度調整到與工件斜面角度一致,鎖緊台面。
β
D
B
C
A
（4）將工件裝於正弦台上用46J砂輪進行加工,加工中要多次測量。
（5）在正弦台上進刀方向与圖示尺寸
方向不一致,注意計算進刀量.（如圖3-17）
進刀量﹕AD=ABsinβ=AC*cosβ
b.利用斜面成型砂輪成型斜面圖3-17
此種方法一般用來加工斜面面積較小,形狀較為復雜,且不可直接用正弦台或正弦杆來作輔助加工的工件.這種加工技術比用治具傾斜裝夾工件加工的技術高而且用途廣。
如圖3-18:
（1）當圖中ｈ≦10mm時，修磨成型砂輪後對刀直接成型。
（2）當圖中ｈ＞10mm時，因砂輪寬度不夠，分兩刀成型，第一刀成型斜面尺寸到位，然後在如圖所示部位塗上奇異筆液，第二刀成型時輕輕擦掉奇異筆跡接平即可，兩次成型必須為同一斜面；
若斜面很大，則須先把第一刀成型到位後,再採用正弦台成型。
（注意砂輪消耗要及時修整）
h
圖3-18
c.第三種斜面的加工（圖3-19）
（1）當圖中ｈ＜10mm時，修成型砂輪後，對刀直接成型。
（2）當圖中ｈ＞10mm時，修成型砂輪,分兩刀成型;
若斜面很大先成型兩邊,中間部份可利用正弦台成型。
兩刀成型方法：
修成型砂輪後測出其b值，第一刀成型到位後，移出（ａ-ｂ）值成型第二刀，則工件尺寸ａ可以保證。
圖3-19
d.第四種斜面的加工（圖3-20）
粗加工
修成型砂輪,對刀後直接成型;
若斜面很大先成型中間部份,兩邊可利用兩刀成型方法成型。
圖3-20
1.5圓弧成型
1.5.1圓弧的種類（圖3-21）
常見的簡單類型的圓弧主要有以下四种:
4
圖3-21
1.5.2透視圓弧砂輪成型器（簡稱Ｒ器）的介紹
1）透視圓弧成型器功能:
用於平面磨床上修整由直線和圓弧組成的各种截面的砂輪。
O（軸心）
2）原理:
透視圓弧成型器是通過鑽石修刀尖運動軌跡來修整砂輪圓弧。
圓弧成型器之基面到軸心之距離為N，H為所墊塊規的高度;
成型砂輪外圓弧時，H1＝N-R1；
成型砂輪內圓弧時,H2=N+R2。
圖3-22
修整砂輪外圓弧
圖3-23
3）中心調試
中心調試:
是指調整R器鑽石修刀尖位置,使修刀尖運動軌跡與R器軸心同心,以保証修刀尖運動軌跡的真圓度。
a.將R器、千分表、擋塊以及薄片如圖3-24所示的位置放置（基準面為大理石平台面或磁力平台面）,千分表測頭位於R器鑽石修刀尖正上方。
b.旋轉圓弧成型器兩邊各15°
以千分表測量差異值,若在0.002mm以內，則表明中心良好；
當差異值較大時,則擰開R器定位銷上之緊固螺釘,根據測量結果調整修刀位置，邊調整邊測量，測量確認ok后鎖緊緊固螺釘,并再次測量確認ok后則調試完成。
R器
[中心差異值根據圓弧的精度要求而定]
圖3-24
1.5.3圓弧砂輪的修整
1）普通砂輪（氧化鋁系）的圓弧修整方法
以修90°
圓弧成型砂輪（氧化鋁砂輪）為例:
a.按原理所述公式計算需墊塊規尺寸或用量具直接測量并調整圓弧成型器修刀位置。
b.先將砂輪底面及側面修平，再將圓弧成型器一側面緊靠靠板，調整Ｒ器上刻度“0”對“0”，以Ｒ器上的修刀在砂輪中心底部對刀,將光學尺上下方向數顯（Z）歸零。
c.將Ｒ器旋轉90°
進行砂輪側面對刀，將光學尺前后方向數顯（Y）歸零。
（砂輪轉速為1800-2400轉/分）
d.修整砂輪外Ｒ時,將工作台沿前后方向（Y）搖至零位，將砂輪上下方向（Z）提高到Ｒ值，開始慢慢進刀（0.001-0.01mm/次）；
同時Ｒ器以0°
~90°
不斷往返旋轉，直到光學尺讀數為零為止（即:
Z=0.Y=0）。
e.若修整砂輪內Ｒ時,將工作台沿前后方向（Y）移動R值；
將砂輪上下方向（Z）提高到零位,緩緩向下進刀,且Ｒ器不斷以0°
往返旋轉，直到數顯上下方向（Z）讀數為Ｒ值為止（即:
Z=R.Y=R）。
f.測量圓弧成型砂輪尺寸,若不符合要求則重修。
（當Ｒ較大時則應該先粗修）
2）鑽石砂輪修外圓弧方法
a.用手拿鉬塊粗修砂輪外圓弧。
b.將氧化鋁砂輪修成所想要的完全相同的外圓弧，然後在鉬塊上切多個相同的凹圓弧槽。
c.將粗修過的鑽石砂輪在鉬塊凹圓弧槽上修磨消耗，直至試切檢測0K為止。
1.5.4圓弧的成型方法
1）第一種圓弧的加工
a.修制第一種圓弧成型砂輪（如圖3-25）。
b.成型砂輪在靠板上對刀,前后（y）光學尺歸零;
再在工件上對刀﹐上下（Z）光學尺歸零。
c.將成型砂輪移至光學尺y=az=0即可向下切，當快要到位即Z值快到R值（剩0.02～0.03mm餘量）時，應冷卻后取下工件測量。
根據所測量余量再次裝夾后加工到位﹐加工中應避免一刀到位。
d.180°
圓弧加工時將工件反轉裝夾以同一成型砂輪加工即可。
a
注意:
工件餘量大時應先粗切,精切圓弧砂輪如有損耗應重修。
2）第二種圓弧的加工
a.修制第二種圓弧成型砂輪（如圖3-26）
R
圖3-26
（1）先將砂輪寬度修整為2*Ｒ，再將調整好的Ｒ器裝好，調整Ｒ器為零度在砂輪底部對刀,將上下方向（Z）光學尺歸零。
（2）將Ｒ器旋轉90°
，在砂輪側面對刀，將前后方向（Y）光學尺歸零。
（兩側面對刀差異值應該在0.002mm內）
（3）砂輪轉速為1800-2400轉/分,在光學尺Y=0Z=-R（零位以上）時,開始慢慢下刀（0.001-0.01mm/次）；
同時Ｒ器以兩邊各90°
（4）測量圓弧成型砂輪尺寸,若不符合要求則重修。
b.如圖3-26,成型砂輪在靠板上對刀,前后（y）光學尺歸零，再在工
件上對刀上下（x）光學尺歸零,即可向下切，當快要到位（剩0.02～0.05mm餘量）時，應冷卻后取下工件測量，再根據餘量進刀加工到位。
工件餘量大時應先粗切,精切砂輪如有損耗應重修。
第二節進階成型研磨
2.1小圓弧成型
2.1.1小圓弧的定義及特殊性
在圓弧成型加工中,一般將半徑小於0.5mm的圓弧定義為小圓弧。
小圓弧的成型加工較為困難,其特殊性如下:
a.小圓弧成型砂輪的修整條件要求苛刻。
b.小圓弧成型試切對刀時很難測量準確。
2.1.2小圓弧成型砂輪的修整
1）小圓弧成型砂輪修制特別條件要求
a.使用新Φ3饡石修刀,進刀量要小。
b.R器修刀中心及高度位置要調准。
2）小圓弧修整方法
a.砂輪選擇:
砂輪粒度
R大小
所加工材質
120
R0.2-0.5
SKD11ASP23
180220
0.05R0.2-
SKD11ASP23SKD61VIKING
b.先將砂輪底面及側面修平，再將調整好的圓弧成型器裝在工作平台上。
[圓弧成型器修刀中心及高度位置調試在0.002mm內]
c.修整過程參照第一節圓弧成型部分,但應注意以下几點:
（1）修整小圓弧砂輪內Ｒ時,實操Ｒ器旋轉角度應比理論旋轉角度小一些較好,這樣可以避免修刀尖側邊碰撞砂輪Ｒ尖角。
（2）修整砂輪Ｒ值若不符合要求時,可以根據實際所修值與理論要求的差異值調整修刀高度位置（用電子高度規檢測差異值）。
（3）修整小圓弧砂輪內Ｒ時,上下方向（Z）前后方向（Y）可多移動0.01-0.05mm。
R越小,所移動的值越小。
2.1.3小圓弧成型加工
小圓弧成型加工過程參照第一節圓弧成型部分,但應注意以下几點:
1）加工時砂輪轉速為2800-3600轉/分,進刀量為0.001-0.005mm/次,預防成型砂輪過快消耗。
2）小圓弧成型試切對刀時很難測量準確,應該多次測量.
2.2斜面接圓弧成型
2.2.1斜面接圓弧成型的種類:
常見的簡單的斜面接圓弧有以下四種﹕
圖3-27
2.2.2各類斜面接圓弧的成型方法
1）第一種斜面接圓弧的加工
a.修制第一種斜面接圓弧成型砂輪（如圖3-28）:
（1）選用合適砂輪,先修平砂輪底面、側面,再用成型角度器修砂輪斜面（大于工件斜面）。
（2）裝上調整好的R器,先在砂輪底面對刀，上下（Z）光學尺歸零，然後Ｒ器旋轉至α角鎖緊，在上下（Z）光學尺零狀態下，前后移動拖板讓修刀慢慢靠近砂輪的斜面對刀，對好刀再將前后（Y）光學尺歸零。
圖3-28
（3）在前后（Y）光學尺零狀態,砂輪提升Ｒ值後，Ｒ器不斷以0°
--α°
往返旋轉，同時砂輪慢慢下降直到光學尺為0。
（4）測量成型砂輪,若不符合要求則重修,符合要求則可成型加工。
b.將修好的成型砂輪在工件上試切對刀,取下工件測量，再根據餘量進刀即可。
[工位尺寸公差≦0.01mm時,避免一刀到位,應多測量]
2）第二種斜面接圓弧的加工
a.先成型工件斜面到位（加工方法見第一節）
b.修制第二種斜面接圓弧成型砂輪（如圖3-29）:
（1）選用合適砂輪,先修平砂輪底面、側面。
圖3-29
（2）裝上調整好的R器,先在砂輪底面對刀，上
下（Z）光學尺歸零，然後Ｒ器旋轉至90度鎖緊，移動拖板讓修刀慢慢靠近砂輪的側面對刀，對好刀再將前后（Y）光學尺歸零。
（3）在前后（Y）、上下（Z）光學尺歸為零狀態下,Ｒ器不斷以α°
-90°
往返旋轉，同時砂輪慢慢下降直到光學尺為AC值。
修圓弧之深度（AC值）的計算（如圖3-29）:
在ΔＯＢＣ中:
ＯＣ＝ＯＢ×
COSα
因為ＡＯ＝ＯＢ＝ＲＡＣ＝ＡＯ－ＯＣ
所以ＡＣ＝Ｒ（１－COSα）
（4）測量成型砂輪,若不符合要求則重修,符合要求則可用於成型加工。
圖3-30
c.成型砂輪在靠板及工件上對刀,將前后（Y）光學尺移至大于a值（留余量）即可向下切（圖3-30），當上下進刀快要到位（剩0.02～0.05mm餘量）時，應冷卻后光一刀，取下工件測量，再根據餘量補正進刀加工即可。
3）第三種斜面接圓弧的加工
a.修制第三種斜面接圓弧成型砂輪（如圖3-31）:
（1）選用合適砂輪,修側面（需要側面對刀時修）及斜面（大於工件斜面）。
（2）調試好Ｒ器,將Ｒ器置于一適當高度,然後將Ｒ器旋轉至a°
在斜面上對刀,將前後方向數顯歸零;
再將Ｒ器旋轉至b°
在另一方斜面上對刀並讀數;
當a°
=b°
時,即兩斜面為對稱斜面時,則可提起砂輪前後移動至<
讀數/2>
歸零,再將Ｒ器旋轉至a°
或b°
向下進刀在對應斜面上對刀。
對好刀后﹐將上下方向（Z）光學尺歸零（圖3-31a）;
當兩斜面不對稱﹐即a°
≠b°
時﹐如圖3-31b所示﹐先打雙斜面砂輪﹐然后切塑膠片投影﹐讓兩斜面與圈圈板上需要的圓弧相切﹐找出中心到砂輪側邊的距離a﹐最后用調好的R器在砂輪側面對刀﹐ok后移動數顯至a-b（即a-R）。
圖3-31a
圖３-31b
（3）再次提起砂輪，將Ｒ器以a°
~b°
角度往返旋轉運動，慢慢向下進刀，直到光學尺讀數為“0"
測量所修成型砂輪尺寸,若不符合要求則重修。
c.用此成型砂輪在靠板對刀后再在工件上試切對刀（也可只在工件上試切對刀）,然後取下工件測量，再根據餘量進刀即可。
工件餘量大時應先粗切,精切砂輪如有損耗應重修;
工位尺寸公差小時,避免精切一刀到位,應多測量。
4）第四種斜面接圓弧的加工
a.先成型工件兩斜面到位（加工方法見第一節）
b.將此圓弧分為兩部份加工，如圖3-32所示：
一段直面
圖3-32
●為了避免加工時成型砂輪邊角有崩角或磨損,使部分圓弧面不圓,則需將成型砂輪多修出一段直面.（如圖3-33）
重疊部分
2.3連續圓弧成型
2.3.1連續圓弧的種類
連續圓弧即所謂的帶有PITCH的圓弧或圓弧與圓弧緊緊相連﹐常見的大致有以下几種﹕
圖3-34
2..3.2各類連續圓弧的成型方法
1）第一種連續圓弧的加工（如圖3-34）:
a.修制圓弧成型砂輪（如圖3-35）:
（1）可選用寬度13mm的100J砂輪,先修平砂輪底面、側面。
圖3-35
（2）裝上調整好的R器,先在砂輪底面對刀，上下（Z）光學尺歸零，然後Ｒ器旋轉至90度鎖緊，轉動前后手柄讓修刀慢慢靠近砂輪的側面進行對刀，對好刀再將前后（Y）光學尺歸零。
（3）在上下（Z）光學尺為零,前后（Y）光學尺為pitch/2值狀態,Ｒ器不斷以-60°
~+60°
左右往返旋轉，同時砂輪慢慢下降到設定值,即修好;
然後移pitch值修出多個圓弧。
（4）測量成型砂輪,若不符合要求則重修,直到符合要求為止。
b.用此成型砂輪在靠板對刀后再在工件上對刀ok后進行加工,然後取下工件測量，再根據餘量補正進刀即可。
此種件工件的圓弧面的圓心角δ不能大于120°
﹐圓弧面的圓心角大于120°
的圓弧無法修制。
2）第二種連續圓弧的加工
此連續圓弧的加工不能象第一種情況一次修多個圓弧來進行工件成型加工﹐而只能修≦180°
的砂輪外圓弧﹐然后移pitch值來加工（參照圓弧成型）﹐如圖3-36
3）第三種連續圓弧的加工
a.先根據圖面標示尺寸計算出圓弧切點位置尺寸。
b.先修90°
砂輪外圓弧加工R1（如圖3-37）圖3-36
c.再根據切點位置尺寸修砂輪內圓弧成型加工R2（參照斜面接圓弧成型）。
圖3-37
2.4槽的成型
2.4.1槽的種類
在研磨加工中﹐槽的加工技朮更是一項基本的重要成型技朮。
槽就其形狀而言，可分為：
直槽、斜槽、圓弧槽、異形槽。
異形槽
圖3-38
2.4.2
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